中交第四航务工程勘察设计院有限公司 广东省广州市 510230
摘要：港口工程建设复杂且繁琐，对施工技术要求严格，为满足地基承载力等规范要求，应当加强钻孔灌注桩技术的工艺分析，明确掌握应用要点，切实提升施工质量与效率。本文主要对港口工程中的钻孔灌注桩施工技术展开分析，概述施工准确与施工过程等内容，希望对港口工程建设水平提升起到积极推动作用。
关键词：港口工程；钻孔灌注桩；施工技术
钻孔灌注桩是向井孔内灌注混凝土作为桩基础的技术，工艺流程涉及成孔、下导管、混凝土灌注与成桩等施工环节。凭借自身抗震性、承载力与实用性等优势特征，被广泛应用于港口工程中。但工程质量影响因素多，质控难度较大，还需加强施工准确环节、钻进施工、钢筋笼制作等环节的工艺分析与要点控制，确保整体施工成效。
一、钻孔灌注桩工艺技术分析
1.前期准备工作
首先是定线测绘工作。施工前由项目部门采用全站仪等仪器设备，精准测量并设置各控制点。利用精密水准仪设置高程控制网。在场地设置控制点时，应当注重坐标基线控制，并通过复核测量操作，确保控制点施工引导作用最大程度发挥。提前策划沉桩区，确保施工安全与时间合理。
其次是钢套管沉桩工作。施工前考察线管材料资质，参与材料相关施工方案的制定。针对于地貌复杂的施工场地，施工过程中应当加强注意。尤其是港口工程建设，地质复杂且夹杂强风化层，增加了钢套管沉桩施工难度，直接影响整体施工进度。为确保施工质量，需要在组织施打引桥与排架钢套筒，并做好施打记录。优化施工流程的同时，尽可能的在赶高潮水时展开沉桩作业，确保施工安全与质量。
再次是搭建施工平台工作。根据施工现场水位变化等实际情况，以及施工人员技术水平合理选择钻机，减少施工压力，确保施工成效。严格按照桩顶标高等规范要求，计算平台承载力，进一步完善施工方案。除此之外，为增加平台支撑力，可适当增加小钢套管数量。
最后加强施工前检查。根据地质情况合理选择钻机钻具，固定钻机位置后进行深入检查，确保机器处于正常工作状态。施工前明确责任人，确保施工技术顺利展开。赶潮作业加大监测力度，详细记录水位变化，告知施工技术人员，确保在退潮后及时移出打桩船。
2.钻进施工
施工现场设置沉淀池、造浆池，用于存储孔内泥浆。从人工造浆方法入手分析，在实际钻进施工中，首先提起钻头向护筒内打浆，待泥浆均匀后施工。针对于不均匀底层的施工现象，建议使用钻杆刚度大、自重大类型钻机，针对孤石等情况应缓慢钻进。粘性土质可使用优质泥浆。
3.放置钢筋笼
涉及以下施工工序；一是连接钢筋笼。连接钢筋笼时，要求错开各主筋接头，控制50cm接头间距，各个截面的接头数应不超过主筋根数的50%，并检查焊接质量。二是设置加劲箍筋。控制2m预制焊接间距，隔4m设置1个临时加强架，利用导向钢管确保钢筋笼平稳。三是设置保护层。从水下灌注混凝土入手分析，要求主筋保护层厚度＞7cm。为节省钢筋材料，提高钢筋笼嵌入孔壁的便利性，用混凝土做轮形保护块材料，在主筋外进行焊接。导管下放前，应当在管内涂满油，提高光滑度，并在连接处合理放置橡胶密封圈。最后确定笼径、安扎分段等技术参数。四是清孔换浆。施工前利用压风机等设备，展开2次清孔换浆操作，当厚度＜5cm时检查浇筑泥浆，发现问题及时处理，防止在混凝土浇筑过程中出现堵管等情况。五是灌注混凝土。混凝土灌注应控制搅拌质量与灌注时间等问题，及时清理灌注后的浮浆。提前预留1m桩头，混凝土初凝后凿除，在终凝前完成浇筑操作。六是控制水灰比。灌注混凝土坍落度与流动性，控制用水量与水灰比，确保其符合施工规范要求[1-2]。
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二、钻孔灌注桩施工技术应用要点
1.护筒冒水
护筒外壁冒水会引起钻孔偏斜与地基下沉等问题，严重影响护筒周围土壤层密实度与施工进度，究其原因与水位差、钻头起落碰撞等因素有关。需要在护筒埋设时，夯实周围粘土分层，合理选择护筒开孔的位置，确保最佳水头高度。钻头起落减少对护筒的碰撞，出现异常情况应停止钻孔，夯实周围粘土或重新安装。
2.孔壁塌陷
造成孔壁坍陷的因素较多，包括护筒内泥浆水位低、护壁处理不到位、松散土质等原因。除此之外，在钻孔时间过长或是钻进速度过快等情况下，也易出现孔壁坍陷等现象。对此，针对松散地质应当加大埋设深度。护筒周围封填土，建议粘性土材料为主，要求护筒内部泥浆水位高于地下水位，为确保粘合度，建议使用优质泥浆。针对于钢筋笼的吊装等操作，应当防止出现碰撞等情况，尤其是对孔壁的碰撞。缩短接长钢筋笼焊接时间，混凝土灌注时间应＜3h，确保整体桩基质量。
3.钻孔位置偏差
造成钻孔位置偏差的原因较多，包括呈斜状分布土层、水上施工平台与钻机不稳定、地下障碍物等因素。对此，在施工前应当根据地质情况合理选择钻机，尤其是不均匀地质，应当选择自重大与钻杆刚度大的钻机。在钻进施工中遇到石头等障碍物，应当调整转速，确保钻孔施工质量。为减少钻孔偏差建议安装导正设备，通过反复上下扫孔方法清除硬土[3]。
4.孔径缩颈
孔径达不到设计孔径标准，还需采用优质泥浆，进一步降低失水量。同时通过反复扫孔与扩大孔径等方式，应对缩颈现象，以此满足设计孔径要求。
5.孔底沉渣
孔底沉渣多为泥浆沉淀，与二次清洗不彻底或是灌注、清孔间隔时间过长等原因有关，同时在操作中碰撞孔壁，导致泥土坍落，也会出现孔底沉渣等现象。对此，需要在成孔后，借助优质泥浆性能控制粘度、比重，从而减少因孔壁碰撞产生的沉渣。除此之外，加大混凝土冲击力，溅除孔底沉渣，以此达到沉渣清除的目的。为确保泥浆质量达标，二次清孔工作应当在混凝土浇筑前及时完成。
6.断桩
断桩事故后果影响严重，究其原因与导管、孔底间距过大等因素有关，导致灌注混凝土时凝固效果不佳，混入桩体或基岩后，将直接降低整体桩基质量。当操作行为不规范，或是遇到停水停电等情况，会直接降低混凝土的密实度与坚固度，以此加剧断桩的可能性。预防各种断桩危险因素，还需要加大冲洗液清孔力度，根据沉渣积淀量合理控制冲孔时间。同时在混凝土灌注前，用套管、水泥清理地下水。在灌注混凝土时，应当确保混凝土量充足，要求连续快速灌注，积极预防停水停电等情况，确保导管密封性能。
三、结语
港口工程中的钻孔灌注桩施工多在水下完成，整个施工过程相对隐蔽，成桩后的验收工作难度科学展开，无法实现施工质量有效控制。针对于常出现孔径缩颈与断桩等质量问题，在钻孔施工等环节应当加强控制与严格预防，为工程顺利展开提供基础保障。
参考文献:
[1]苑宝军, 马永峰, 周丁恒, 等. 大型炼厂地基钻孔灌注桩处理现场试验与分析[J]. 建筑结构, 2017(09):76-84.
[2]安一清. 变刚度调平、灌注桩后注浆技术在广奇财富中心二期工程的应用[J]. 建筑结构, 2018, 48(9): 108-111.
[3]陶然, 连石水, 黄睿奕. 地锚系统在钻孔灌注桩轴向大吨位静载试验中的应用[J]. 港口科技, 2018, No.146(04):18-23.
论文作者:宁庆臣,金鑫
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/8
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 沉渣论文; 钻机论文; 钢筋论文; 港口论文; 《防护工程》2019年9期论文;